宏鑫煤矿矿井通风能力核定报告.docx
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宏鑫煤矿矿井通风能力核定报告
贵州弘达矿业投资有限公司瓮安县宏鑫煤矿通风能力核定报告
日期:
2015年10月
瓮安县宏鑫煤矿矿井通风能力核定报告
第一节、矿井通风条件概况
1、矿井瓦斯、煤尘、自燃性、煤与瓦斯突出及地温情况
据连续三年的瓦斯鉴定资料,即贵州省煤炭管理局文件:
黔煤行管字〔2007〕487号文《对瓮安县煤矿2007年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》、黔煤生产字〔2008〕1457号文《对黔南州2008年度矿井瓦斯等级鉴定报告的批复》,贵州省能源局文件(黔能源发〔2009〕280号文“关于黔南州煤炭局《关于上报2009年度煤矿瓦斯等级鉴定报告进行审查的报告》的批复”,三年的瓦斯鉴定见下表。
2007-2009年宏鑫煤矿瓦斯等级鉴定表
年度
指标名称
宏鑫煤矿
上级批复
CH4
CO2
2007年度
绝对瓦斯量(m3/min)
0.93
0.31
瓦斯矿井
相对瓦斯量(m3/t)
9.27
3.07
2007年度
绝对瓦斯量(m3/min)
0.59
0.36
瓦斯矿井
相对瓦斯量(m3/t)
8.5
5.18
2009年度
绝对瓦斯量(m3/min)
26.0
0.00
瓦斯矿井
相对瓦斯量(m3/t)
8.13
1.34
最后结论
瓦斯矿井
瓦斯矿井
矿井在开采过程中应加强通风及瓦斯检测记录,防止局部瓦斯积聚,必须关注瓦斯涌情况,根据情况采取措施。
矿井在建设及生产期间必须进行瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯压力、煤层坚固性系数的测定,并定期进行瓦斯等级鉴定。
根据以后鉴定的瓦斯等级情况,采取相应的瓦斯管理措施。
煤尘:
根据贵州省煤田地质局实验室1997年12月提交的瓮安县建中镇银水坝煤矿、瓮安县建中镇青山煤矿的煤尘爆炸性鉴定报告,二个矿的D煤层均有煤尘爆炸性。
参考相邻矿井,整合后的宏鑫煤业有限责任公司宏鑫煤矿D煤层按煤尘有爆炸危险性考虑。
在煤矿开采生产过程中应坚持湿式作业,搞好防尘工作,应尽量降低巷道和工作面中煤尘的含量,作好相应的安全防范措施,以防止造成煤尘及瓦斯爆炸事故的发生。
煤炭自燃:
根据贵州省煤田地质局实验室1997年12月提交的瓮安县建中镇银水坝煤矿、瓮安县建中镇青山煤矿的煤炭自燃倾向等级鉴定报告,二个矿的D煤炭自燃倾向性分类都为三类,为三类不易自燃煤层。
整合后的宏鑫煤业有限责任公司宏鑫煤矿D煤层按三类不易自燃煤层设计。
煤与瓦斯突出
根据安监管办字【2007】345号文精神,本矿处于非突地段,该整合矿现暂按无煤与瓦斯突出设计;经2004、2005、2006三年瓦斯等级鉴定为低瓦斯矿井,但矿井在建设过程中初次石门揭煤时,需对煤层瓦斯含量、瓦斯涌出量、瓦斯压力、煤层坚固性系数进行鉴定,如每一个指标没有超标,可按低瓦斯矿井管理。
地温:
本井田属地温正常区,无热害影响。
第二节、通风方式和通风系统
1、矿井通风方式
本矿井采用中央分列式的通风方式,采用主斜井、副斜井进风,回风平硐回风,矿井采用抽出式通风方法,通风机型号为FBCDZ-No15,功率为2×45kW。
局部通风采用机械式压入式通风,井下设置了完整的通风构筑物。
2、风井数目、位置、服务范围
本矿井共布置三个井筒或平硐,即主斜井、副斜井、回风平硐。
主斜井和副斜井进风,回风平硐回风。
三个井筒或平硐均位于工业场地内,服务于矿井所有用风地点。
3、掘进工作面及硐室通风
掘进工作面采用机械压入式通风。
井下硐室均采用独立通风外。
4、矿井风量
瓮安县宏鑫煤矿经煤矿工程技术人员实地测量其总入风量为1440m3/min,总回风量为1550m3/min。
第三节矿井需要风量计算
1、矿井需要风量计算原则
矿井需要风量,按下列要求分别计算,并采用其中最大值。
(1)按矿井下同时工作最多人数计算,每人每分钟供给风量不得少于4m3。
(2)按采煤、掘进、硐室及其他实际需要风量的总和进行计算。
各需风地点的实际需风量满足瓦斯、CO2和其他有害气体的浓度,风速及温度符合《煤矿安全规程》规定。
2、矿井风量计算
根据《煤矿安全规程》,矿井需要的风量应该按下列要求分别计算,并选取其中最大值。
1)、按当班井下最多允许作业人数计算
该矿当班入井人数最多为51人,按下式计算:
Q矿=4N·K矿
式中:
Q矿——矿井总风量,m3/min
4——每人每分钟供风量,m3/min
N——井下同时工作最多人数,66人
K矿——矿井通风备用系数,取1.3
Q矿=4×51×1.3=265.2m3/min,即4.42m3/s
2)、按采煤、掘进、硐室及其它地点实际需要风量的总和计算
Q矿=(∑Q采+∑Q掘+∑Q硐+∑Q其它)·K矿
式中:
∑Q采——采掘工作面实际需要风量的总和,m3/s
∑Q掘——掘进工作面实际需要风量的总和,m3/s
∑Q硐——硐室实际需要风量的总和,m3/s
∑Q其它——其它地点需要通风的风量的总和,m3/s
K矿——矿井通风备用系数,取1.3
(1)采煤工作面需要风量计算
按瓦斯涌出量计算
根据2009年瓮安县宏鑫煤矿瓦斯相对涌出量为0.42m3/min,绝对瓦斯涌出量0.88m3/min;并根据煤矿安全规程规定回风流沼气浓度≯1%,按下式计算:
Q采=
式中:
Q采——一个回采工作面需要的风量,m3/s
q相——矿井相对瓦斯涌出量,0.42m3/t
A采——回采工作面日产量,433t/d
K采——回采工作面瓦斯涌出不均衡系数,取1.6
Q采=
=0.21m3/s
按回采工作面同时工作最多人数计算
Q采=4N
式中:
N——回采工作面同时工作最多人数,30人
Q采=4×30=120m3/min=2.0m3/s
按回采工作面适宜风速与温度关系计算
根据矿方实测,井下温度一般在20℃,根据工作面温度、风速、采面长度和工作面平均有效断面之间的关系,按下式计算:
Q采=60·Vc·Sc·Kc
式中:
Vc——适宜风速,取1.3m/s
Sc——工作面平均有效断面,5.94m2
Kc——工作面长度系数为1.0
Q采=60×1.3×3.78×1.0=294.84m3/min=4.91m3/s
上述计算,回采工作面需要风量取4.91m3/s,在这里取5.00m3/s
风速验算
根据《煤矿安全规程》允许工作面最大最小风速按下式验算:
0.25×Sc≤Q采≥4×Sc
0.25×3.78≤5.00≥4×3.78m3/s
符合规程要求。
(2)掘进工作面风量计算
按一次爆炸适宜最多火药量计算
Q掘=25·Ac
式中:
25——每公斤炸药爆炸后需要通风量,m3/kg
Ac——一次爆破的最多炸药量按6kg
Q掘=25×6=150m3/min=2.5m3/s
按掘进工作面同时工作最多人数计算
Q掘=4N
式中:
N——掘进工作面同时工作最多人数,按20人
Q掘=4×20=80m3/min=1.33m3/s
按局部通风机吸入风量计算
岩巷掘进:
Q掘=Q扇I+60×0.15S
煤巷掘进;Q掘=Q扇I+60×0.25S
式中:
Q扇——掘进工作面局部通风机的实际吸风量,m3/s;FBD-№5/5.5×2型局部通风机吸风量取150m3/min
S——吸风口断面,m2
I——掘进工作面同时通风的局部通风机台数,1台
矿井D#煤层为薄煤层,掘进为半煤岩掘进,掘进断面为6.00m3
则:
Q=150×1+60×0.25×6.0=240m3/min=4.0m3/s
根据以上计算,掘进工作面的风量取4.0m3/s。
(3)硐室风量
井下需要独立通风的硐室有矿井中央变电所,配风2m3/s。
(4)其它地点需要风量
其它地点需要风量按1.0m3/s。
矿井总风量Q矿=(5.0+2×4.0+2+3×1.0)×1.30=23.4m3/s
3、矿井风量分配
矿井总风量23.4m3/s,对用风地点的分配如下:
采煤工作面:
5.0m3/s
掘进工作面:
2×4=8.0m3/s
中央变电所:
2.0m3/s
其它用风点:
3.0m3/s
第四节矿井通风能力计算
瓮安县宏鑫煤矿主扇风机开启后,主斜井、副斜井的风量达到24.0m3/s,大于计算出的矿井需风量23.4m3/s,表明矿井采掘头面数量和布置符合要求。
一、矿井通风能力
P=
+
式中:
P——矿井通风能力,万t/a
P采i——第i个回采工作面正常生产条件下的年产量,万t/a
P掘i——第j个掘进工作面正常掘进条件下的年进尺换算成煤的产量,万t/a
m1——回采工作面的数量,个
m2——掘进工作面的数量,个
宏鑫煤矿整合后计划年产量为13万t/a,平均每个煤巷掘进工作面年进尺换算成煤的产量为1万t。
则矿井通风能力P为:
P=
+
=13+(2×1)=15万t/a
二、矿井平均日产吨煤需风量
(1)矿井的日产量
Td=
=
(2)日产吨煤需要的风量为:
q1=
=
=2.808m3/t·min
三、矿井通风能力
=
-4=17.95万t/a
第五节矿井通风能力验证
一、矿井主要通风机能力验证
按照矿井主要通风机的实际特性曲线对通风能力进行验证,主要通风机实际运行工况点处于安全、稳定、可靠、合理的范围内。
主要通风机运转情况表
项目
参数
主要通风机型号
FBCDZ-No15
主要通风机转速(r/min)
980
主要通风机轮叶角度(°)
/
主要通风机风量(m3/Min)
2034-3558
主要通风机风压(Pa)
792-2684
电动机型号
YBF315-6
电动机输入功率(kw)
45×2
矿井通风系统各用风地点的需风量
分类
用风地点名称
需风量(m3/s)
采煤工作面
12采区回采工作面
5
掘进工作面
1301运输巷
4
1301回风巷
4
主要硐室
中央变电所
2
其它地点
有关联络巷合计为3条
3
二、稀释瓦斯能力验证
从瓮安县宏鑫煤矿历年来的瓦斯等级鉴定结果来看,该煤矿为瓦斯矿井。
从多年来的瓦斯安全监测仪器仪表检测结果来看,该矿井下各地点的瓦斯浓度均符合《煤矿安全规程》的有关规定。
三、矿井用风地点有效风量验证
瓮安县宏鑫煤矿在同时有一个采煤工作面和两个掘进工作面和中央变电所及其他用风地点的总用风量的总和为23.4m3/s,我矿的主扇通风机开启后主副斜井的总进风量为24.0m3/s,综上所述,我矿在生产过程中,主扇通风机的供风量完全可以满足矿井的用风要求。
第6节问题与建议
为保证矿井通风连续稳定,保质保量送到用风地点,应采取以下措施:
(一)加强所有井下通风设施的管理。
(二)采空区及废弃巷道要及时严密封闭。
(三)巷道中不得堆积杂物,失修巷道及时维护,保证巷道通风有效断面。
(四)回风平硐井口防爆门、风门、风道必须封闭严密,防止漏风。
(五)定期测风,及时合理分配风量。
对风阻过大的风路,采取降低风阻措施,必要时,扩大风路巷道断面。
(六)经常检查通风设施、密闭等通风构筑物,发现问题及时处理,保证通风设施完好有效。
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